章信息技术与计算机文化

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第 一 章：信息技术与计算机文化,第一章 信息技术与计算机文化,1.1信息与信,息,息时代,1.1,.,.1信息的概,念,念,1什么,是,是信息,信息：,是,是经过,加,加工并,对,对人类,社,社会实,践,践和生,产,产经营,活,活动产,生,生决策,影,影响的,数,数据.,一般认,为,为：是,在,在自然,界,界、人,类,类社会,、,、和人,类,类思维,活,活动中,普,普遍存,在,在的一,切,切物质,和,和事物,的,的属性,2信息,是,是人类,的,的重要,资,资源,信息和,数,数据,数据：,广,广义：,客,客观事,物,物的符,号,号表示,；,；,陕义：,能,能输入,到,到计算,机,机中并,被,被计算,机,机程序,所,所处理,的,的符号,总,总称,信息：,是,是经过,加,加工并,对,对人类,社,社会实,践,践和生,产,产经营,活,活动产,生,生决策,影,影响的,数,数据,数据是,信,信息的,表,表示形,式,式，信,息,息是数,据,据所表,达,达的含,义,义数,据,据是具,体,体的物,理,理形式,，,，信息,是,是抽象,出,出来的,逻,逻辑意,义,义,1.1,.,.2信息的特,征,征,1.必,须,须依附,于,于某种,载,载体而,存,存在,2.可,以,以共享,3.可,以,以处理,4.具,有,有时效,性,性,5.有,价,价值,1.1,.,.3信息时代,的,的两大,特,特征,1.知,识,识经济,知识经,济,济是一,种,种经济,学,学的新,观,观点，,它,它认为,知,知识是,经,经济发,展,展的基,础,础，是,推,推动经,济,济发展,的,的最主,要,要的动,力,力.,2.知,识,识爆炸,是指人,类,类拥有,的,的知识,量,量急剧,膨,膨胀，,使,使处理,信,信息变,得,得更加,难,难的现,象,象.,1.2信息技术,1.2,.,.1,信,信息技,术,术的概,念,念,所谓信,息,息技术,，,，就是,利,利用科,学,学的原,理,理、方,法,法及先,进,进的工,具,具和手,段,段，有,效,效地开,发,发和利,用,用信息,资,资源的,技,技术体,系,系.主,要,要包括,：,：,微电子,技,技术,新型元,器,器件技,术,术,通信技,术,术,计算机,技,技术,各类软件及系统,集,集成技术,光盘技,术,术,传感技,术,术,机器人,技,技术,高清晰,度,度电视,技,技术,网络技,术,术,多媒体,技,技术,大众传,媒,媒技术,1.2,.,.2信息技术,的,的发展,及,及其应,用,用,语言,文,文字纸,张,张印刷,术,术,电,电,报,报电话,广,广播电,视,视,计,计算,机,机及计,算,算机网,络,络,1.数,值,值处理,2.数,据,据处理,3.知,识,识处理,4.智,能,能处理,5.网,络,络处理,6 .,网,网格（grid）：,新,新一代,信,信息处,理,理技术,，,，是把,整,整个因,特,特网整,合,合成一,台,台巨大,的,的超级,计,计算机,，,，目的,是,是将计,算,算能力,和,和信息,资,资源，,象,象电力,网,网格输,送,送电力,一,一样输,送,送到每,一,一个用,户,户，用,户,户也可,以,以象使,用,用电力,资,资源一,样,样方便,志,志使用,网,网格资,源,源，实,现,现互联,网,网上所,有,有资源,的,的全面,连,连通，,可,可称为,继,继Internet,、,、Web之后,的,的第三,代,代因特,网,网可,以,以构造,地,地区性,网,网格,1.2,.,.3信息技术,对,对从类,社,社会的,影,影响,1.信,息,息技术,与,与人类,社,社会,1）信,息,息技术,在,在管理,与,与办公,领,领域中,的,的应用,2）信,息,息技术,在,在商贸,交,交易中,的,的应用,3）信,息,息技术,在,在工业,工,工程中,的,的应用,4）信,息,息技术,在,在人工,智,智能领,域,域中的,应,应用,5）网,络,络技术,对,对信息,技,技术在,发,发展的,革,革命性,影,影响,2.信息技,术,术与家,庭,庭生活,1）信,息,息家电,兼有信,息,息处理,和,和上网,功,功能的,家,家电,2）智,能,能建筑,和,和信息,家,家俱,3A：,楼,楼宇控,制,制自动,化,化,楼宇管,理,理自动,化,化,楼宇安,保,保自动,化,化,*3.,信,信息,技,技术与,人,人类文,化,化,1）阅,读,读方式,的,的变化,2）写,作,作方式,的,的变化,3）计,算,算方式,的,的变化,*1.2,.,.4数字生,存,存,1.数,字,字化,2.数,字,字地球,3.数,字,字化部,队,队,1.3信息化建,设,设,1.3,.,.1信息化,与,与信息,化,化社会,1.信,息,息化,在经济,和,和社会,活,活动中,建,建设和,完,完善信,处,处基础,设,设施，,发,发展信,息,息技术,和,和信息,产,产业，,增,增强开,发,发和利,用,用信息,资,资源的,能,能力，,促,促进经,济,济发展,和,和社会,进,进步，,使,使信息,产,产业在,国,国民经,济,济中占,主,主导地,位,位，使,人,人们的,物,物质和,文,文化生,活,活高度,发,发展的,历,历史进,程,程.,2.信,息,息化社,会,会,1）信,息,息成为,社,社会的,战,战略资,源,源,2）信,息,息产业,开,开始成,为,为国民,经,经济主,导,导产业,*3）信,息,息网络,是,是社会,的,的基础,设,设施,1.3,.,.2信息高,速,速公路,信息高,速,速公路:又称为,国,国家信,息,息基础,设,设施（NII：NationalInformationInfrastructure)，是指能,够,够以交,互,互方式,传,传递文,字,字、声,音,音和图,像,像等多,媒,媒体信,息,息的高,信,信息流,量,量的电,信,信网络.,1993年12月21日美国,副,副总统,戈,戈尔在,国,国家出,版,版俱乐,部,部的讲,话,话中作,了,了阐述,1.3,.,.3我国的,信,信息化,建,建设,三金工,程,程：,金桥：,国,国家公,用,用经济,信,信息网,工,工程，,是,是我国,国,国民经,济,济信息,化,化建设,的,的基础,设,设施，,金卡：,通,通过计,算,算机网,络,络实现,货,货币流,通,通的电,子,子货币,工,工程,金关：,国,国家对,外,外经济,贸,贸易信,息,息网工,程,程,Chinanet：中国公,用,用计算,机,机互联,网,网Chinanet,CERnet,：,：中国教,育,育和科,研,研网(Cernet),CSTnet,：,：中国科,技,技网络(Cstnet),ChinaGBN：中国金,桥,桥信息,网,网(ChinaGBnet,13,4,信,信息技,术,术对社,会,会的负,面,面影响,1信,息,息过度,增,增长，,导,导致信,息,息爆炸,2信,处,处失真,和,和信息,污,污染,3知,识,识产权,受,受到侵,害,害,4对,国,国家主,权,权和利,益,益的冲,突,突,5对,传,传统道,德,德意识,的,的弱化,6计,算,算机犯,罪,罪,13,5,“,“计算,机,机文化,”,”的内,涵,涵,1文,化,化的定,义,义,所谓文,化,化，是,指,指人类,在,在物质,和,和精神,两,两方面,具,具有整,体,体性的,创,创造力,的,的表现,，,，是人,类,类对客,观,观世界,整,整体性,把,把握的,一,一种能,力,力，也,是,是人类,进,进步的,一,一种标,志,志所,以,以文化,应,应当具,有,有信息,传,传递和,知,知识传,授,授功能,，,，并对,人,人类社,会,会从生,产,产方式,、,、工作,方,方式、,学,学习方,式,式和生,活,活方式,都,都产生,广,广泛而,深,深刻的,影,影响,2文,化,化具有,的,的基本,属,属性,广泛性,、,、传递,性,性、教,育,育性、,深,深刻性,3计,算,算机文,化,化,以计算,机,机为核,心,心，集,网,网络文,化,化、信,息,息文化,、,、多媒,体,体文化,为,为一体,，,，并对,社,社会生,活,活和人,类,类行为,产,产生广,泛,泛、深,远,远影响,的,的新型,文,文化,1.4计算机技,术,术概述,141计算机,的,的概念,计算机,（,（computer）是一种,能,能够接,收,收和存,储,储信息,，,，并按,照,照存储,在,在其内,部,部的程,序,序（这,些,些程序,是,是人们,意,意志的,体,体现）,对,对输入,的,的信息,进,进行加,工,工、处,理,理，得,到,到人们,所,所期望,的,的结果,，,，然后,把,把处理,结,结果输,出,出的高,度,度息动,化,化的电,子,子设备,1.4,.,.2计算机,的,的起源,与,与发展,1.计,算,算机的,起,起源,公元600年左右,，,，我国,出,出现计,算,算工具算盘.,17世纪欧,洲,洲出现,计,计算尺,和,和机械,式,式计算,机,机.,19世纪英,国,国数学,家,家巴贝,奇,奇(CharlesBabbage:1792,-,-1871)提出通,用,用计算,机,机的基,本,本设计,思,思想，,把,把机械,计,计算器,具,具和顺,序,序控制,设,设备的,发,发展结,合,合起来.,19世纪中,叶,叶，,英,英国,数,数学家,布,布尔(1824,-,-1898)创立了,布,布尔代,数,数，从,此,此数学,进,进入思,维,维领域.,1937年英国,数,数学家,图,图灵(1912,-,-1954)提出了,著,著名的,“,“图灵,机,机”的,模,模型，,探,探讨了,计,计算机,的,的基本,概,概念，,证,证明了,通,通用数,字,字计算,机,机是能,够,够制造,出,出来的.为了纪,念,念图灵,对,对计算,机,机科学,的,的重大,贡,贡献，,美,美国计,算,算机协,会,会设有,图,图灵奖,，,，每年,授,授予在,计,计算机,科,科学领,域,域作出,特,特殊贡,献,献的人.,1946年2月世界,上,上第一,台,台数字,电,电子计,算,算机ENIAC（Electronic NumericalIntegrator AndCalculator:电,了,了数字,积,积分计,算,算器）在美国,的,的宾夕,法,法尼亚,大,大学诞,生,生.,世界上,第,第一台,数,数字电,子,子计算,机,机ENIAC共使用,了,了18000个电子,管,管，占,地,地135m2，功率150kw，重量达30吨，每,秒,秒钟可,进,进行5000次加法,运,运算.它的问,世,世，标,志,志着计,算,算机时,代,代的到,来,来.,ENIAC主机房,2计算,机,机的发,展,展,表1-1计算机,发,发展的,四,四个阶,段,段,代次,起止年份,所用电子元器件,数据处理方式,运算速度,应用领域,第一代,19461957,电子管,汇编语言、代码程序,5千3万次/秒,国防及高科技,第二代,19581964,晶体管,高级程序设计语言,数十万几百万次/秒,工程设计、数据处理,第三代,19651970,中、小规模集成电路,结构化、模块化程序设计、实时处理,数百万几千万次/秒,工业控制、数据处理,第四代,1970今,大规模、超大规模集成电路,分时、实时数据处理、计算机网络,上亿条指令/秒,工业、生活等各方面,新一代,计,计算机,：,：量子,计,计算机,、,、生物,计,计算机,、,、光学,计,计算机,、,、微电,子,子计算,机,机、纳,米,米计算,机,机,*微型计,算,算机的,发,发展,代次,起止年份,CPU,数据位数,主频（,MHZ,）,第一代,19711972,Intel4004、8008,4位、8位,1,第二代,19731977,Intel8080,8位,2,第三代,19781980,Intel8086,16位,5,第四代,19811992,Intel80386、80486,32位,25,第五代,19931998,Pentium及Pentium Pro,64位,60400,第六代,1999今,Pentium,64位,450800,表1-2微机的,六,六个发,展,展阶段,1.4,.,.3计算机,的,的特点,及,及分类,1计算,机,机的特,点,点,（1）高速,性,性：运,算,算速度,快,快,（2）存储,性,性：存,储,储容量,大,大,（3）通用,性,性.,（4）自动,性,性：工,作,作自动,化,化,（5）精确,性,性,1）按处,理,理的对,象,象划分,：,：模拟,计,计算机,、,、数字,计,计算机,、,、混合,计,计算机,2）按用,途,途:通用计,算,算机和,专,专用计,算,算机,3）按规,模,模:巨、小,巨,巨、大,、,、中、,小,小、微,型,型计算,机,机（PC）、工作站,4）其他,分,分类方,法,法,按原理:电子数,字,字计算,机,机和电,子,子模拟,计,计算机,按信息,处,处理方,式,式:并行与,串,串行计,算,算机,按数的,表,表示:定点与,浮,浮点计,算,算机,2计算,机,机的分,类,类,* 依,据,据IEEE（美国电,气,气和电,子,子工程,师,师协会,）,）的划,分,分标准,，,，计算,机,机分成:,(1)巨型机,(2)小巨型,机,机,(3)大型主,机,机,(4)小型机,(5)工作站,(6)个人计,算,算机,1.4,.,.4.计算机,的,的应用,（1）科学,计,计算(ScientificComputation),（2）数据处,理,理(Dataprocessing),（3）过程控,制,制(ProcessControl),（4）计算机,辅,辅助系,统,统(Computer,-,-Aidedsystem)：,CAD：计算机,辅,辅助设,计,计( Computer Aided Design),CAM：计算机,辅,辅助制,造,造( Computer Aided Manufacturing,),),CAE：计算机,辅,辅助教,育,育( Computer Aided Education),CBE：计算机,辅,辅助教,育,育( Computer Based Education)，包括,CAI：计算机,辅,辅助教,学,学( Computer Aided Instruction),CMI：计算机,管,管理教,学,学( Computer ManagedInstruction,),),（5）人工智,能,能(ArtificialIntelligence,),),（6）,计,计算机,网,网络与,通,通信(ComputerNetworkandCommunication),1.4,.,.5计算机,的,的发展,趋,趋势,目前计,算,算机的,发,发展是,向,向着四,个,个方向,：,：,巨型化,微型化,网络化:,（网络,时,时代的,到,到来-,-,-随着计,算,算机网,络,络技术,的,的飞速,发,发展，,计,计算机,网,网络给,人,人们的,工,工作、,学,学习和,生,生活带,来,来越来,越,越多的,便,便利，,人,人们对,于,于计算,机,机网络,的,的依赖,性,性也越,来,来越强.）,智能化,153计算机,中,中数据,的,的单位,1位（bit）,计算机,中,中所有,的,的数据,都,都是以,二,二进制,来,来表示,的,的，一,个,个二进,制,制代码,称,称为一,位,位，记,为,为bit,.,.位是计,算,算机中,最,最小的,信,信息单,位,位.,2字节(Byte),在对二,进,进制数,据,据进行,存,存储时,，,，以八,位,位二进,制,制代码,为,为一个,单,单元存,放,放在一,起,起，称,为,为一个,字,字节，,记,记为Byte.字节是,计,计算机,中,中次小,的,的存储,单,单位.,3.字(Word),一条指,令,令或一,个,个数据,信,信息，,称,称为一,个,个字.字是计,算,算机进,行,行信息,交,交换、,处,处理、,存,存储的,基,基本单,元,元.,1.5,.,.4字符在,计,计算机,内,内的表,示,示,计算机,中,中的信,息,息也称,为,为数据.由于二,进,进制电,路,路简单,、,、可靠,且,且具有,很,很强的,逻,逻辑功,能,能，因,此,此数据,在,在计算,机,机中均,以,以二进,制,制表示,，,，并用,它,它们的,组,组合表,示,示不同,类,类型的,信,信息.,数据可,分,分为数,值,值数据,和,和非数,值,值数据,机内码,：,：计算,机,机系统,中,中用特,定,定规则,表,表示中,文,文或西,文,文字符,的,的数字,代,代码,1数字,编,编码：,一,一般用BCD（BinaryCodeDecimal)码，又,称,称为8421码,表1-4十进制,数,数和BCD码对照,表,表,十进制,BCD码,十进制,BCD码,0,0000,5,0101,1,0001,6,0110,2,0010,7,0111,3,0011,8,1000,4,0100,9,1001,2.字符编,码,码,ASCII码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange,),):国际标,准,准,分为标,准,准ASCII码（7bit/字符）,和,和扩展ASCII码（8bit/字符）,美国信,息,息交换,标,标准码ASCII码,SP:32,0-9,:,:48,-,-57,A-Z,:,:65,-,-90,a-z,:,:97,-,-122,ASCII码的十,进,进制表,示,示:,表1-57位ASCII码表,765,4321,000,001,010,011,100,101,110,111,0000,NUL,DLE,SP,0,P,p,0001,SOH,DC1,！,1,A,Q,a,q,0010,STX,DC2,”,2,B,R,b,r,0011,ETX,DC3,#,3,C,S,c,s,0100,EOT,DC4,$,4,D,T,d,t,0101,ENQ,NAK,%,5,E,U,e,u,0110,ACK,SYN,&,6,F,V,f,v,765,4321,000,001,010,011,100,101,110,111,0111,BEL,ETB,7,G,W,g,w,1000,BS,CAN,（,8,H,X,h,x,1001,HT,EM,）,9,I,Y,i,y,1010,LF,SUB,*,：,J,Z,j,z,1011,VT,ESC,+,；,K,k,1100,FF,FS,，,N,n,1111,SI,VS,/,？,O,o,DEL,系统代,码,码交换,流,流程,各种输入码,交换码（国标码）,内码,字形码,显示汉字,打印汉字,3.汉,字,字,编,编,码,码,1）汉,字,字交换,码,码,1980年国家,标,标准总,局,局颁布,了,了GB2312,-,-80,通讯用,汉,汉字字,符,符集（,基,基本集,）,）及其,交,交换标,准,准，通称,标,标准码,或,或交换,码,码.,在此标,准,准中，,收,收录了7445个汉字,和,和符号,，,，其中,汉,汉字6763个（一,级,级汉字3755个，二,级,级汉字3008个）.,所有汉,字,字字符,共,共分为94个区（01-94区），,每,每个区,分,分为94个位（01,-,-94位），,汉,汉,字,字所在,的,的区号,和,和位号,共,共同组,合,合成该,汉,汉字的,区,区位码,，,，即标,准,准码（,或,或称交,换,换码）.,1995年12月，汉,字,字扩展,内,内码规,则,则GBK编码方,案,案发布,它同GB2312,-,-80完全兼,容,容，共,收,收录21003个汉字,，,，883个符号,位号,区号,01,02,03,94,01,02,03,94,区位码,示,示意图,汉字交,换,换码举,例,例,汉,在26区的26位，它的交换码为,2626,字,在56区的54位，它的交换码为,5654,编,在17区的64位，它的交换码为,1764,码,在34区的77位，它的交换码为,3477,在01区的78位，它的交换码为,0178,2）汉,字,字内部,码,码,计算机,处,处理信,息,息时所,用,用的汉,字,字编码,，,，也称,为,为机内,码,码.汉字的,内,内码用,两,两个字,节,节来保,存,存，前,一,一字节,保,保存高,位,位内码,，,，后一,字,字节保,存,存低位,内,内码.,机内码,与,与交换,码,码有以,下,下换算,关,关系：,高位内,码,码= A0H+区码= 160D,+,+区码,低位内,码,码= A0H+位码= 160D,+,+位码,3）汉,字,字字形,码,码,字形码,是,是指打,印,印或显,示,示汉字,时,时所需,要,要的图,形,形数据,，,，记录,汉,汉字的,外,外形，,是,是汉字,的,的输出,形,形式.存放在,汉,汉字库,中,中.字型码,有,有显示,字,字形码,和,和打印,字,字形码,两,两种.根据输,出,出的去,向,向将汉,字,字输出,在,在显示,器,器上或,打,打印机上.,分为点,阵,阵码和,矢,矢量码,点阵码,：,：用点,阵,阵表示,汉,汉字字,形,形的编,码,码。放,大,大有锯,齿,齿。,矢量码,：,：用一,组,组数学,矢,矢量记,录,录汉字,的,的外形,轮,轮廓，,矢,矢量码,记,记录,的,的字体,称,称为矢,量,量字体,或,或轮廓,字,字体。,可,可任意,缩,缩放。,汉字显,示,示码举,例,例,64*64点,阵,阵，共,占,占512字节,000700E007000C00,其中的,第,第32行用字,节,节保存,后,后如上,所,所示,00行,63行,4）汉,字,字输入,码,码,汉字输,入,入码是,用,用来完,成,成汉字,的,的输入,的,的汉字,编,编码，,也,也称之,为,为汉字,的,的外码.一般汉,字,字输入,码,码可分,为,为以下,四,四类：,（1）流水,码,码（如,电,电报码,，,，区位,码,码，国,标,标码等,）,）,（2）音码,（,（如全,拼,拼码，,简,简拼码,，,，双拼,码,码等）,（3）形码,（,（如五,笔,笔字型,，,，大众,码,码，仓,吉,吉码等,）,）,（4）音形,码,码（如,自,自然码,，,，首尾,码,码等）,1.6计算机,系,系统,微型计,算,算机由,硬,硬件系,统,统和软,件,件系统,组,组成.硬件指,的,的是所,能,能够看,得,得见的,组,组成计,算,算机的,物,物理设,备,备，例,如,如：显,示,示器、,主,主机等,，,，是构,成,成计算,机,机的实,体,体；软,件,件是用,来,来指挥,计,计算机,完,完成具,体,体工作,的,的程序,和,和数据,，,，是整,个,个计算,机,机的灵,魂,魂.,1.6,.,.1计算机,硬,硬件系,统,统及工,作,作原理,硬件是,计,计算机,系,系统中,由,由电子,、,、机械,和,和光电,元,元件等,组,组成的,各,各种计,算,算机部,件,件和计,算,算机设,备,备.,这些部,件,件和设,备,备依据,计,计算机,系,系统结,构,构的要,求,求，构,成,成一个,有,有机整,体,体，称,为,为计算,机,机硬件,系,系统,未配置,任,任劳任,何,何软件,的,的计算,机,机叫做,裸,裸机（Bare Machine,),)，它,是,是计算,机,机完与,工,工作的,物,物质基,础,础.,图1-10,微,微机硬,件,件系统,组,组成图,硬件系,统,统的基,本,本组成,运算器,、,、控制,器,器、存,储,储器、,输,输入设,备,备、输,出,出设备,1输入,设,设备,外部信,息,息与计,算,算机的,接,接口称,为,为输入,设,设备.常用的,输,输入设,备,备有键,盘,盘、鼠,标,标和扫,描,描仪等.,键盘,图1-13101键键盘,示,示意图,鼠标,鼠标的,外,外形非,常,常像一,只,只老鼠,，,，所以,取,取名鼠,标,标，在Windows及网络,中,中使用,频,频率相,当,当高，,可,可以代,替,替键盘,的,的大部,分,分功能.鼠标分,为,为机械,式,式、光,学,学式和,光,光学机,械,械式三,种,种，对,鼠,鼠标的,操,操作可,分,分为左,击,击、右,击,击、双,击,击及拖,动,动，这,四,四种不,同,同的操,作,作可以,实,实现不,同,同的功,能,能.,扫描仪,扫描仪,是,是计算,机,机输入,图,图片使,用,用的主,要,要设备,，,，它内,部,部有一,套,套光电,转,转换系,统,统，可,以,以把各,种,种图片,信,信息转,换,换成计,算,算机图,像,像数据,，,，并传,送,送给计,算,算机，,再,再由计,算,算机进,行,行图像,处,处理、,编,编辑、,存,存储、,打,打印输,出,出或传,送,送给其,他,他设备.,按色彩,来,来分，,扫,扫描仪,分,分成单,色,色和彩,色,色两种,；,；按操,作,作方式,分,分，可,分,分为手,持,持式和,台,台式扫,描,描仪.扫描仪,的,的主要,技,技术指,标,标有分,辨,辨率、,灰,灰度层,次,次、扫,描,描速度,等,等.,2运算,器,器,运算器,是,是计算,机,机的核,心,心部件,，,，主要,负,负责对,信,信息的,加,加工处,理,理.运算器,不,不断地,从,从存储,器,器中得,到,到要加,工,工的数,据,据，对,其,其进行,加,加、减,、,、乘、,除,除及各,种,种逻辑,运,运算，,并,并将最,后,后的结,果,果送回,存,存储器,中,中，整,个,个过程,在,在控制,器,器的指,挥,挥下有,条,条不紊,地,地进行.,3控制,器,器,控制器,是,是计算,机,机的指,挥,挥中枢,，,，主要,作,作用是,使,使计算,机,机能够,自,自动地,执,执行命,令,令.,4存储,器,器,存储器,主,主要负,责,责对数,据,据和控,制,制信息,的,的存储,，,，是计,算,算机的,记,记忆单,元,元.存储器,分,分为内,存,存和外,存,存两种.,（1）内存,也称主,存,存.内存分,成,成只读,存,存储器,（,（ROM）和随机,读,读写存,储,储器（RAM）两种.,（2）外存,外存也,称,称为辅,助,助存储,器,器.外存分,为,为磁介,质,质型存,储,储器和,光,光介质,型,型存储,器,器两种,，,，磁介,质,质型常,指,指硬盘,和,和软盘,，,，光介,质,质型则,指,指光盘.,软盘正,面,面,软盘反,面,面,图1-12磁盘的,磁,磁道及,扇,扇区,5输出,设,设备,显示器,：,：显示,器,器由监,视,视器和,显,显示适,配,配卡组,成,成，是,最,最常用,的,的输出,设,设备.,打印机,：,：打印,机,机也是,计,计算机,中,中最常,用,用的输,出,出设备.按输出,方,方式可,分,分为击,打,打式和,非,非击打,式,式，击,打,打式以,针,针式打,印,印机为,主,主要代,表,表，非,击,击打式,以,以激光,打,打印机,和,和喷墨,打,打印机,为,为主流.,其他有,关,关概念,1）中央,处,处理器,（,（Central ProcessUnit，CPU）,CPU控制器,运算,器,器,2）主机,：,：主机,CPU内存,3）外部,设,设备：,计,计算机,中,中凡直,接,接或间,接,接与计,算,算机进,行,行输入,或,或输出,信,信息及,转,转换各,种,种信息,的,的各种,设,设备都,可,可以成,为,为外部,设,设备，,也,也叫外,围,围设备,，,，简称,外,外设.,1.6,.,.2计算机,软,软件系,统,统及工,作,作原理,输入计,算,算机的,信,信息一,般,般有两,类,类，一,类,类称为,数,数据，,一,一类称,为,为程序,计算,机,机是通,过,过执行,程,程序中,所,所规定,的,的各种,指,指令来,处,处理各,种,种信息,的,的,软件是,微,微机的,灵,灵魂.没有安,装,装软件,的,的微机,称,称为“,裸,裸机”,，,，无法,完,完成任,何,何工作.微机软,件,件分成,系,系统软,件,件和应,用,用软件,两,两大类.,1,存储程,序,序工作,原,原理,1）指令,指挥计,算,算机执,行,行某种,基,基本操,作,作的命,令,令称为,指,指令.一条指,令,令规定,一,一种操,作,作，由,一,一系列,有,有序指,令,令组成,的,的集合,称,称为程,序,序.,2）程序,是为解,决,决某一,问,问题而,设,设计的,一,一系列,排,排列有,序,序的指,令,令的集,合,合,3）存储,程,程序工,作,作原理,冯诺依曼,思,思想：,冯,冯诺依曼(JohnVonNeumann，19031957)，美籍匈,牙,牙利数,学,学家,现,现代计,算,算机之,父,父冯诺伊曼,对,对计算,机,机的主,要,要贡献,：,：提出,了,了以二,进,进制和,存,存储程,序,序工作,原,原理为,基,基础的,现,现代计,算,算机的,体,体系结,构,构,存储程,序,序工作,原,原理：,就,就是在计算,机,机中设,置,置存储,器,器，将,二,二进制,编,编码表,示,示的计,算,算步骤,与,与数据,一,一起存,放,放在存,储,储器中,，,，机器,一,一经启,动,动，就,能,能按照,程,程序指,定,定的逻,辑,辑顺序,依,依次取,出,出存储,内,内容进,行,行译码,和,和处理,，,，自动,完,完成由,程,程序所,描,描述的,处,处理工,作,作,4）计算,机,机的工,作,作过程,（1）,控,控制器,控,控制输,入,入设备,将,将数据,程,程序从,输,输入设,备,备输入,到,到内存,储,储器,（2）,在,在控制,器,器指挥,下,下，从,存,存储器,取,取出指,令,令送入,控,控制器,（3）,控,控制器,分,分析指,令,令，指,挥,挥运算,器,器、存,储,储器执,行,行令规,定,定的动,作,作,（4）,运,运算结,果,果由控,制,制器控,制,制送存,储,储器保,存,存或送,输,输出设,备,备输出,（5）,返,返回到,第,第二步,，,，继续,取,取下一,条,条指令,，,，如此,反,反复，,直,直到程,序,序结束,2计,算,算机软,件,件基础,软件是,指,指使计,算,算机运,行,行所需,的,的程序,和,和有关,的,的文档,其中,，,，程序,是,是为完,成,成某一,任,任务而,设,设计的,许,许多操,作,作命令,的,的集合,；,；文档,是,是与软,件,件研制,、,、维护,和,和使用,有,有关的,资,资料,软件是,相,相对硬,件,件而言,的,的，如,果,果把硬,件,件看作,是,是构成,计,计算机,系,系统的,物,物质资,源,源，那,么,么软件,则,则是使,计,计算机,正,正常运,转,转的技,术,术和知,识,识资源,，,，如乐,器,器和乐,谱,谱、人,和,和语言,计算机,软,软件通,常,常分为,系,系统软,件,件和应,用,用软件,两,两大类,1）系统,软,软件,指管理,、,、监控,和,和维护,计,计算机,系,系统正,常,常工作,的,的程序,和,和有关,资,资料.是最靠,近,近硬件,的,的一层,，,，主要,由,由操作,系,系统、,语,语言处,理,理程序,、,、数据,库,库管理,系,系统、,网,网络系,统,统和常,用,用服务,程,程序组,成,成.,系统软,件,件用来,管,管理和,控,控制计,算,算机的,各,各种操,作,作，是,计,计算机,的,的基础,软,软件.,常用的,系,系统软,件,件有Dos、Windows及各种,语,语言系,统,统.,（1）操,作,作,系,系,统,统（OperatingSystem),是直接,运,运行在,裸,裸机上,的,的最基,本,本的系,统,统软件,，,，任何,其,其它软,件,件都必,须,须在操,作,作系统,的,的支持,下,下才能,运,运行.操作系,统,统是一,种,种资源,管,管理程,序,序，其,主,主要功,能,能是管,理,理计算,机,机的软,、,、硬件,资,资源，,组,组织计,算,算机的,工,工作流,程,程，方,便,便用户,的,的使用,，,，并能,其,其它软,件,件的开,发,发与使,用,用提供,必,必要的,支,支持.,操作系,统,统主要,包,包括五,个,个管理,功,功能：,处,处理器,管,管理、,存,存储管,理,理、设,备,备管理,、,、文件,管,管理和,作,作业管,理,理,.,操作系,统,统的分,类,类,按其运,行,行的环,境,境可分,为,为实时,、,、分时,、,、批处,理,理操作,系,系统；,按管理,用,用户的,数,数量可,分,分为单,用,用户和,多,多用户,操,操作系,统,统.,按同时,管,管理的,作,作业数,可,可分为,单,单用户,单,单任务,、,、单用,户,户多任,务,务和多,用,用户多,任,任务操,作,作系统.,（2）语言处,理,理程序,对于用,汇,汇编语,言,言或高,级,级语言,编,编制的,程,程序，,计,计算机,是,是不能,直,直接识,别,别和执,行,行的，,必,必须通,过,过语言,处,处理程,序,序将其,翻,翻译成,计,计算机,能,能识别,和,和执行,的,的机器,语,语言.,常见的,语,语言处,理,理程序,有,有汇编,、,、解释,和,和编译,程,程序.,（3） 系,统,统支撑,和,和服务,程,程序,是指一,些,些公用,的,的工具,性,性程序,，,，以方,便,便计算,机,机的使,用,用和管,理,理人员,对,对计算,机,机的维,护,护管理.主要常,用,用服务,程,程序有,编,编辑程,序,序、连,接,接装配,程,程序、,测,测试诊,断,断程序,等,等.,又称工,具,具软件,（4） 数,据,据库管,理,理系统,数据处,理,理：是,指,指对数,据,据进行,一,一系列,收,收集、,存,存储、,分,分类、,传,传递、,合,合并、,统,统计、,排,排序、,查,查询等,等,等一系,列,列的加,工,工处理,过,过程.,数据库(DataBase)：是以一,定,定组织,方,方式(结构)存储在,一,一起的,相,相关数,据,据的集,合,合，形,象,象地说,，,，就是,存,存储数,据,据的“,仓,仓库”.,数据库,管,管理系,统,统(DBMS,DataBase ManagementSystem)：是处理,数,数据库,存,存取和,各,各种管,理,理控制,的,的软件,系,系统，,是,是数据,库,库系统,的,的中心,枢,枢纽.其作用,就,就是管,理,理数据,库,库.,* （5） 网,络,络,软,软,件,件,网络软,件,件主要,指,指的是,网,网络操,作,作系统.网络操,作,作系统,除,除了具,有,有普通,操,操作系,统,统的功,能,能外，,还,还应增,加,加网络,管,管理模,块,块，其,主,主要功,能,能是支,持,持终端,与,与计算,机,机、计,算,算机与,计,计算机,以,以及计,算,算机与,网,网络之,间,间的通,信,信，提,供,供各种,网,网络服,务,务，保,证,证实现,网,网络上,的,的资源,共,共享与,信,信息通,信,信.,2） 应,用,用,软,软,件,件,在计算,机,机硬件,和,和系统,软,软件的,支,支持下,，,，为解,决,决各类,实,实际问,题,题而设,计,计的软,件,件.常用的,有,有：字,处,处理软,件,件、电,子,子表格,软,软件、,绘,绘图软,件,件、课,件,件制作,软,软件、,网,网络通,信,信（E-mail）软件等.,常用的,应,应用软,件,件,1）字,处,处理软,件,件,2）电,子,子表格,软,软件,3）多,媒,媒体制,作,作软件,16,3程序设,计,计语言,是用户,编,编写应,用,用程序,使,使用的,语,语言，,是,是人与,计,计算机,交,交换信,息,息的工,具,具,程序设,计,计语言,根,根据其,面,面向机,器,器还是,面,面向过,程,程，可,分,分为低,级,级语言,和,和高级,语,语言.一般分,为,为如下,三,三类：,1机器,语,语言：,以,以二进,制,制代码,表,表示的,指,指令集,合,合，是,计,计算机,能,能直接,识,识别的,语,语言.,2汇编,语,语言：,符,符号化,的,的机器,语,语言.,3高级,语,语言：,接,接近于,人,人类自,然,然语言,的,的程序,设,设计语,言,言.,A,的各种,计,计算机,语,语言程,序,序比较,机 器 语 言,汇编语言,1,00000000,00111110,3E,ORG 00H,2,00000001,00000111,07,LD A，7,3,00000010,11000110,C6,ADD A，8,A=78,4,00000011,00001000,08,HALT,5,00000100,01110110,76,END,地 址,序号,指令(二),指令(十六),高级语,言,言,4语言,处,处理程,序,序,对于用,汇,汇编语,言,言或高,级,级语言,编,编制的,程,程序，,计,计算机,是,是不能,直,直接识,别,别和执,行,行的，,必,必须通,过,过语言,处,处理程,序,序将其,翻,翻译成,计,计算机,能,能识别,和,和执行,的,的机器,语,语言,常见的,语,语言处,理,理程序,有,有汇编,、,、解释,和,和编译,程,程序,1）汇编,程,程序：,把,把用汇,编,编语言,写,写的源,程,程序翻,译,译成机,器,器可执,行,行的由,机,机器语,言,言表示,的,的目标,程,程序的,翻,翻译程,序,序，其,翻,翻译过,程,程叫汇,编,编,2）解释,程,程序：,对,对源程,序,序逐条,翻,翻译，,立,立即执,行,行，不,产,产生目,标,标程序,3）编择,程,程序：,把,把用高,级,级语言,写,写的源,程,程序翻,译,译成机,器,器可执,行,行的由,机,机器语,言,言表示,的,的目标,程,程序的,翻,翻译程,序,序，其,翻,翻译过,程,程叫编,译,译,计算机,系,系统的,层,层次结,构,构,裸机,操 作 系 统,其 他 系 统 软 件,应 用 软 件,应 用 软 件 用 户,计算机,软,软硬件,组,组成,图1-9微机系,统,统,1.7微型计,算,算机硬,件,件配置,介,介绍,微型计,算,算机是,最,最普及,的,的计算,机,机，和,一,一般计,算,算机硬,件,件系统,一,一样，,也,也包括,五,五大组,成,成部分,，,，不过,更,更为紧,凑,凑集中,微型,计,计算机,的,的主体,是,是主机,箱,箱，里,面,面一般,有,有主板,、,、CPU、内,存,存、显,示,示卡、,声,声卡、,硬,硬盘、,软,软驱、,光,光驱、,电,电源等,，,，一般,称,称之为,主,主机；,外,外部设,备,备一般,有,有显示,器,器、鼠,标,标、键,盘,盘、打,印,印机、,音,音箱等,*,微,微型计,算,算机的,发,发展,代次,起止年份,CPU,数据位数,主频（,MHZ,）,第一代,19711972,Intel4004、8008,4位、8位,1,第二代,19731977,Intel8080,8位,2,第三代,19781980,Intel8086,16位,5,第四代,19811992,Intel80386、80486,32位,25,第五代,19931998,Pentium及Pentium Pro,64位,60400,第六代,1999今,Pentium,64位,450800,表1-2微机的,六,六个发,展,展阶段,*,微,微型计,算,算机的,特,特点,体积小,重量轻,可靠性,强,强,存储容,大,大,运算速,度,度快,性能价,格,格比高,1.7,.,.1微型计,算,算机的,主,主机,主机箱,1微,处,处理器,微型计,算,算机的CPU,也,也称为,微,微处理,器,器，是,将,将运算,器,器、控,制,制器、,高,高速内,部,部缓存,集,集成在,一,一起的,超,超大规,模,模集成,电,电路芯,片,片，是,计,计算机,的,的核心,部,部件,如Intel,公,公司的x8086、X80286,、,、X80386、X80486、X80586,、,、Pentium系,列,列等,2主板,是微型,计,计算机,系,系统中,最,最大的,一,一块电,路,路板，,有,有时又,称,称为母,板,板或系,统,统板,是,是一块,带,带有各,种,种插口,的,的大型,印,印刷电,路,路板（PCB），集成有,电,电源接,口,口、控,制,制信号,传,传输线,路,路（称,为,为控制,总,总线）,、,、数据,传,传输线,路,路（称,为,为数据,总,总线）,以,以及相,关,关控制,芯,芯片等,，,，它将,主,主机的CPU芯片、,存,存储器,芯,芯片、,控,控制芯,片,片、ROMBIOS芯片等,各,各个部,分,分有机,地,地组合,起,起来,3系统,总,总线和,扩,扩展槽,总线（bus）是计算,机,机各功,能,能部件,之,之间传,送,送信息,的,的公共,通,通信干,线,线，是,由,由导线,组,组成的,传,传输线,束,束,扩展槽,又,又称为,总,总线插,接,接器，,用,用来插,各,各种可,选,选的接,口,口板，,当,当一块,总,总线适,配,配卡插,入,入某个,扩,扩展槽,中,中，就,与,与系统,总,总线接,通,通了,比较有,代,代表性,的,的总线,接,接口标,准,准有：ISA、EISA、PCI、AGP（图形加,速,速端口,）,）等,4、内,存,存,一般指RAM，目前常,用,用的内,存,存有SDRAM、DDRSDRAM,SDRAM：SynchronousDRAM,同步动,态,态随机,存,存储器,DDRSDRAM：Dual DateRateSDRAM,双倍数,据,据传输,速,速率同,步,步动态,随,随机存,储,储器，,简,简称DDR内存,5、适,配,配器(Adapter),是外部,设,设备与,总,总线和,微,微处理,器,器连接,的,的接口,电,电路，,根,根据它,们,们连接,的,的设备,和,和功能,不,不同，,也,也常驻,称,称它们,为,为“某,某,某卡”,，,，如显,示,示卡、,网,网卡、,声,声卡等,1）显,示,示卡,是显示,器,器与总,线,线和微,处,处理器,连,连接的,接,接口电,路,路，常,称,称为“,显,显卡”,主,要,要有VGA、SVGA等,显示卡,图1-17,显,显示卡,2）声,卡,卡,用于将,耳,耳机、,音,音箱、,麦,麦克风,连,连入主,机,机,17,2,微,微型计,算,算机输,入,入设备,鼠标(mouse),用以定,位,位显示,器,器屏幕,的,的坐标,位,位置，,是,是一些,图,图形交,互,互式系,统,统中常,用,用的输,入,入设备,鼠标有2键或3键两,种,种规格,，,，还有,带,带滚轮,的,的鼠标,键盘(keyboard,),),扫描仪,scanner,数码相,机,机,Digital Camera,1.7,.,.3微型计,算,算机外,存,存储设,备,备,1软盘,软盘容,量,量=面,数,数每,面,面磁道,数,数每,磁,磁道扇,区,区数,每,每扇区,记,记录的,字,字节数,2硬盘,硬盘容,量,量=磁,头,头数,柱,柱面数,每柱,面,面扇区,数,数每,扇,扇区字,节,节数,3可移,动,动外存,用半导,体,体集成,电,电路制,成,成的电,子,子盘，,又,又称优,盘,盘，是,用,用闪存,作,作存储,介,介质，,可,可反复,存,存取数,据,据，不,需,需另外,的,的硬驱,动,动设备,，,，使用,时,时插入USB接口即,可,可,4光盘,存,存储器,利用激,光,光技术,存,存储信,息,息,光驱,光盘及,光,光盘驱,动,动器,1）只读,光,光盘,CD-ROM,DVD,-,-ROM,2）追记型,光,光盘：,写,写一次,式,式光盘,CD-R（CD-Recordable）,WORM（WriteOnce ReadMany）,3）可改写,光,光盘,CD-RW:SCSI口、USB口,174微型计,算,算机输,出,出设备,1.显示器,CRT（Cathode RayTube)：阴极射,线,线管显,示,示器,LCD（LiquidCrystalDisplay):液晶显,示,示器,等离子,显,显示器,CRT显示器,的,的主要,技,技术指,标,标：,1）显象,管,管品质,2）点距（dotpitch）,3）分辨率,（,（resolution),像素（pixel)：显示图,像,像的最,小,小单位,2.打印机,1）点阵,打,打印机,2）喷墨,打,打印机,3）激光,打,打印机,*微机的,基,基本连,接,接,外部设,备,备接口,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,（1）显示,器,器的连,接,接,（2）键盘,的,的连接,（3）鼠标,器,器的连,接,接,（4）打印,机,机的连,接,接,（5）软盘,、,、硬盘,、,、光驱,与,与主机,的,的连接,（6）USB（UniversalSerial Bus)设备的,连,连接,* 微,机,机的启,动,动与关,闭,闭,启动：,先,先打开,打,打印机,等,等外设,电,电源，,再,再打开,主,主机电,源,源,若显示,器,器与主,机,机电源,不,不相连,接,接，则,开,开机时,也,也应先,打,打开显,示,示器电,源,源开关,，,，再开,主,主机电,源,源；关,机,机时则,顺,顺序相,反,反，先,关,关上主,机,机电源,，,，然后,再,再关外,设,设电源,冷启动：用打,开,开电源,开,开关的,方,方法启,动,动微机,热启动：当计,算,算机在,工,工作时,要,要重新,启,启动计,算,算机,1.按机箱,上,上的RESET钮，进,行,行复位,启,启动，,RESET启动往,往,往用于,计,计算机,死,死锁状,态,态时的,解,解除操,作,作，效,果,果和冷,启,启动时,一,一样，,机,机器都,要,要从自,检,检步骤,开,开始引,导,导系统,；,；,2.用键盘,上,上的3个键:Ctrl、Alt、Del同时按,下,下启动,，,，启动,时,时不经,过,过自检,程,程序这,一,一过程,注意：,计,计算机,切,切断电,源,源后不,能,能立即,加,加电启,动,动，须,间,间隔15s以上才,可,可打开,主,主机电,源,源，否,则,则容易,损,损坏计,算,算机中,的,的开关,电,电源,1.7,.,.4微机的,主,主要性,能,能指标,主频：,单,单位：MHZ,字长：,单,单位：,位,位(bit),存储容,量,量：单,位,位：B、KB、MB、GB、TB,运算速,度,度：单,位,位：MIPS、BIPS,MIPS：Million(106) InstructionsP